WO2004067197A1 - 有機廃棄物処理方法、有機廃棄物処理剤およびそれに用いる微生物 - Google Patents

有機廃棄物処理方法、有機廃棄物処理剤およびそれに用いる微生物 Download PDF

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WO2004067197A1
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organic waste
bacillus
bacterium
mesophilic
treating
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PCT/JP2004/000797
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Hiroshi Miyazaki
Kiyoshi Maruta
Tomohiro Hamaoka
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Calpis Co., Ltd.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus

Definitions

  • the present invention relates to an organic waste treatment method using a useful microorganism, an organic waste treatment agent, and a useful microorganism used for the same.
  • microorganisms to disassemble and digest these wastes, or to compost them by means of composting.
  • the microorganisms involved in these degradation and digestion processes rely on spontaneous generation, and therefore require a long time to reach the concentration of microorganisms required for treatment.
  • the composting of organic waste is performed in order to maintain the temperature in this process. It discloses a treatment agent containing spores of the genus Bacillus as an agent. See page 1. ).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-112387 (pages 11 and 12)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-330478 (pages 11 and 12)
  • the present invention seeks to overcome the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and is excellent in smooth temperature rise in an initial processing stage, and has good temperature stability in a high temperature range and is stable.
  • Organic waste treatment method, organic waste treatment agent, and microorganisms used in the organic waste treatment method which can achieve stable organic waste treatment effect and increase the amount of treated waste by promoting the treatment of organic waste and promoting the evaporation of water. It is intended to be provided. Disclosure of the invention The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the above-mentioned problems can be solved by combining certain kinds of microorganisms in organic waste. did.
  • the present invention is as follows.
  • the mesophilic bacterium has a pyrogenic action.
  • thermophilic bacterium of the waste is 1. 0 xl 0 3 ⁇ l 0 xl 0 8 CFU / g der Ru this said you wherein (1) -
  • the organic waste is characterized by being garbage, livestock waste, sewage treatment-derived waste or industrial waste.
  • An organic waste treatment agent characterized by containing a mesophilic bacterium having an activity at 15 to 50 ° C and a thermophilic bacterium having an activity at 50 to 70 ° C.
  • thermophilic bacterium Bacillus (Bacillus) Shokudea Ru This said, wherein (1 6) or (1-7)
  • thermophilic bacterium is a Bacillus' nodule.
  • “having activity” means that the microorganism is not only alive but also decomposes or assimilates organic matter within a temperature range in which the microorganism can survive. It means that the bacterium itself can grow.
  • the temperature of the object to be treated is rapidly increased by spontaneous heat generation by mesophilic bacteria having activity in the medium temperature range.
  • the temperature rises quickly, and after reaching the optimum temperature of the thermophilic bacterium, the natural heat of the thermophilic bacterium that is active in the high-temperature region increases the efficiency of maintaining and decomposing the product temperature of the target treated material. it can.
  • the stable high temperature condition further accelerates the evaporation of water contained in the target processed material, thereby enabling a reduction in the processed material.
  • the temperature of the target treated material decreased due to some factors such as the addition of new waste and stirring. In this case, the seeds germinate again and the temperature is raised by starting the activity. As a result, the temperature of the object to be treated can be stabilized and a high temperature can be maintained.
  • the temperature of the object to be treated can be maintained at a high temperature, and by combining strains having optimal activities according to each temperature, digestion and decomposition become more efficient and the throughput is reduced. To increase.
  • FIG. 1 is a graph comparing the temperature change between a test machine using Bacillus subtilis C-13102 strain and a control device in Example 1. It is.
  • FIG. 2 is a graph comparing the change in the content weight between the test device using the Bacillus subtilis C—3102 strain and the control device in Example 1.
  • FIG. 3 is a graph comparing the temperature change between a test machine using Bacillus pallidus TK604 strain and a control machine in Example 2.
  • FIG. 4 is a graph comparing the change in the content weight between the test machine using the Bacillus pallidus TK604 strain and the control machine in Example 2.
  • FIG. 5 shows the strain of Notinoles subtilis (Bacillus subtilis) C—3102 strain and Notinoles-no in Example 3. Rita, Bacillus pallidus T ⁇
  • FIG. 6 shows a test machine using Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) C13102 strain and Notinoles-Noridas (Bacillus pallidus) TK604 strain in Example 3 and a control machine. This is a graph comparing the weight change of the contents of and. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the mesophilic bacterium used in the present invention is not particularly limited as long as it has an activity at 15 to 50 ° C, but it has an exothermic effect of increasing the product temperature from a low temperature to a high temperature range.
  • the spores are formed in a high temperature range of 50 ° C. or more.
  • Spore formation is a property of self-preservation by forming highly resistant spores under conditions unfavorable for growth such as nutritional deficiency, drying or heat.
  • thermophilic bacterium used in the present invention is not particularly limited as long as it has activity at 50 to 70 ° C.
  • At least one of these mesophilic and thermophilic bacteria has the ability to degrade organic matter.
  • the organic matter decomposing property is a property of a microorganism that decomposes and digests organic wastes such as carbohydrates, proteins, and lipids.
  • organic wastes such as carbohydrates, proteins, and lipids.
  • the above-mentioned exothermic effect is generated by microorganisms or microorganisms in the process of decomposing and digesting. This is the heat-generating action of the enzymes produced by the decomposition of organic waste.
  • the position of the biological classification of these mesophilic and thermophilic bacteria is not particularly limited, and includes, for example, the genus Bacillus.
  • the mesophilic and thermophilic bacteria of the present invention include notinoles subtilis as a bacterial species of the genus Bacillus. (B. subtilis), B. anthracis, Bacillus azotof orraans, Bacillus brevis , Bacillus' Cellus
  • Bacillus stearoothermofilus Bacillus stearoothermofilus (B. steanothermophi lus), / Chinoles norrita, Bacillus pallidus, and the like.
  • the mesophilic bacterium is Notillus subtilis (Bacillus subtilis), and the thermophilic bacterium is Bacillus pallidus.
  • a preferred example of the mesophilic bacterium of the present invention is Bacillus subtilis C-3102.
  • a liquid medium or a solid medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, and the like, which are usually used for culture, can be used.
  • the carbon source may be any assimilable carbon source, such as glucose, sucrose, starch, molasses, etc.
  • the nitrogen source may be, for example, peptone or meat extract.
  • phosphates, magnesium, sodium, salts such as potassium, calcium, iron or manganese, vitamins, amino acids, defoamers, surfactants Agents and the like can also be added.
  • the culture is preferably carried out under aerobic conditions.
  • the initial pH of the medium is 5 to 9, especially 6 to 8, and the culture temperature is 20 to 50 ° C, especially 35 to 40 ° C.
  • the cultivation time is preferably from 12 hours to 7 days.
  • thermophilic bacterium of the present invention is a novel strain, Bacillus pallidus TK604 strain.
  • This strain, Bacillus pallidus TK 6004 strain was established on August 22, 2002 in Tsukuba East, Ibaraki Prefecture, Japan.
  • Original deposit with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology at the Patent Organism Depositary at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) No. 1 and deposited with the original deposit number FERMP — 18983.
  • FERMP National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
  • This Bacillus pallidus TK604 strain was isolated from humus.
  • TK604 strain was isolated and selected as the thermophilic bacterium of the present invention.
  • thermophilic bacterium of the present invention those having strong activity at 50 ° C or higher but having no activity at 50 ° C or lower can be applied as the thermophilic bacterium of the present invention.
  • thermophilic bacterium of the present invention not only the above-mentioned method but also a method of raising the temperature to about 50 ° C. in advance by other means (sterilization) Separation can also be performed by adding to raw garbage and raising the temperature to a higher temperature range by checking the presence or absence of activity at 50 ° C or higher.
  • T S (Trypticase Soy Becton Dickinson, NJ U.S.A.) Agar medium:
  • Attitude to oxygen aerobic, aerobic, etc.
  • the 16S rDNA was analyzed for homology to closely related strains.
  • the DNA information of closely related strains to be compared during the homology analysis was obtained using a data source, i.e., microSeq Bacterial Full. Gene Library v. 0001 (Applied Biosystems, USA) was used.
  • the homology between the Batinoles' Paridas TK604 strain and the top 10 closely related strains is described below.
  • Bacillus lentus 89.9.92%
  • Bacillus stearothermophilus 89.86%
  • Bacillus coagulans 89.41%
  • Bacillus subtilis C is used as a medium.
  • the same one used for cultivation of 3102 (FERMBP-1106) can be used.
  • the culture is preferably performed under aerobic conditions, and the initial pH of the culture medium is 5 to 9, especially 6 to 8, and the culture temperature is 30 to 60 ° C, particularly 50 to 60 ° C.
  • the cultivation time is preferably 12 hours to 7 days.
  • thermophilic bacterium of organic waste but are not limited to, 1. 0 xl 03 ⁇ i. O xl 0 8 and this is rather preferable in the range of CFUZ g, further preferred The range is from 1.0 X 10 3 to 1.0 X 10 6 CFU ./g.
  • the method of adding and adding the bacterial cells and the organic waste is not particularly limited.
  • the bacterial cells may be added and injected at once, the mesophilic and thermophilic bacteria may be divided and added in multiple stages, or the mesophilic and thermophilic bacteria may be separately added and injected, respectively. You may.
  • mesophilic bacteria and thermophilic bacteria are eliminated from organic waste. It is preferable to add and inject the cells at once.
  • the method for adding and adding organic waste may be a method in which the waste is added and charged in a lump to a container for treatment in advance, or may be a plurality of steps. It is also possible to add the next organic waste at the stage where the previously injected organic waste is decomposed and reduced in volume to some extent.
  • the form of the mesophilic bacteria and the thermophilic bacteria used for the addition and addition is not particularly limited, and a culture solution of live bacteria cultured in a liquid medium may be used as it is. Alternatively, it may be a concentrated viable cell obtained by collecting a culture of a viable cell cultured in a liquid medium by centrifugation or the like, or may be a freeze-dried cell. In addition, spores may be used as long as mesophilic bacteria and thermophilic bacteria form spores.
  • the organic waste is not particularly limited, but includes garbage, livestock waste, sewage waste, and industrial waste.
  • Garbage is waste that can be decomposed by organic microorganisms emitted from households and businesses.
  • Livestock waste refers to organic waste such as excrement of livestock and poultry, such as cow dung and poultry dung, which are emitted by the livestock industry and processing of livestock products.
  • the sewage treatment-derived waste means excess sludge discharged as a by-product from activated sludge treatment.
  • Industrial waste includes the above-mentioned business-related garbage, livestock waste, waste from sewage treatment, and the like.
  • the form of applying the mesophiles and thermophiles to the organic waste treatment agent according to the present invention is the same as that of the mesophilic bacteria and thermophiles used for addition in the treatment method described above. Although not particularly limited, it is a culture solution of live bacteria cultured in a liquid medium. Also, concentrated viable cells, freeze-dried cells, and spores formed by mesophilic and thermophilic bacteria obtained by centrifuging the culture solution of live bacteria cultured in a liquid medium. If so, it may be the spore.
  • the test was performed using two household trash treatment machines (SANYO: SNS-M15).
  • the processor has a raw trash treatment capacity of 700 g per day (manufacturer recommended amount).
  • 4.5 kg (recommended amount of the manufacturer) of a manufacturer-designated whole chip (SNM-HK13) was injected, and the experiment was started.
  • a thermometer temperature measurement Jr: T & D
  • T & D temperature measurement
  • the single garbage disposal and tester was added Bachinoresu subtilis during garbage on of the start of the experiment (Bacillus subtilis) bacterial powder 3 C one 3102 0 g (1 x 1 0 io C f uZ g).
  • the other was used as a control and operated according to the manufacturer's instructions.
  • 1.5 kg of garbage which is about twice the recommended amount of the manufacturer, was injected at both the test and control machines.
  • the total weight of the machine was measured at the time of raw trash injection, and the daily digestibility was determined from the difference from the previous day.
  • the bacterial powder is obtained by culturing live bacteria, heat-drying them, inducing spore formation of the bacteria, completely removing water, and pulverizing them.
  • Figure 2 shows the change in the weight of the contents of the garbage processor.
  • the vertical axis indicates the content weight (g), and the horizontal axis indicates the number of days elapsed since the start of the test.
  • garbage that could not be digested continued to accumulate inside the control unit and test machine, and the internal weight continued to increase I went.
  • the temperature of the test machine rose faster than that of the control machine, so that the decomposition of raw garbage proceeded, and the internal weight tended to increase slightly more slowly than in the control. Was observed.
  • the internal temperature of the tester increased by 6 days.
  • Figure 4 shows the change in the weight of the contents of the garbage disposal. From the fourth day when the internal temperature reached 65 ° C, the processor continued to process 1,400 g of raw garbage, almost twice the manufacturer's recommended amount. On the other hand, the control unit showed a tendency for garbage that could not be processed to accumulate inside and increase the weight of the contents. With the introduction of the thermophilic bacterium Bacillus pallidus TK6004, it was possible to treat almost twice the amount of garbage that is recommended by the manufacturer.
  • thermophilic bacterium Bacillus pallidus TK6004 [From this, it is possible to maintain the inside of the machine at high temperature and increase the processing efficiency. Must rely on the action of machines or native fungi. The temperature rise by the machine is certain, but the economic burden is large. Activities by native bacteria are time consuming and uncertain. Therefore, if it is possible to raise the product temperature by the mesophilic bacterium and to maintain the high temperature by the thermophilic bacterium Bacillus pallidus, it would be an inexpensive means to avoid these disadvantages.
  • a comparison experiment was performed using the two garbage processors (SANYO: SNS-M15). One was used as a control unit. The other was used as a test machine, and at the start of the experiment, the bacterial powder of the mesophilic bacterium Bacillus subtilis C-3102 was 30 g. The (1 x 1 0 8 c fu / g) was charged. Also, the thermophilic bacterium Bacillus pallidus bacterial powder 4 TK6004 0 g (1 x 1 0 8 cfu / g), was charged in each Namago Mi on. In the experiment, food residue discharged from the cafeteria of the Sagami Plant of Calpis Co., Ltd. was used, and at 14 o'clock every day, 1.5 kg of garbage, twice the manufacturer's recommended amount, was injected. During the test, the temperature and weight were measured and used as a guide for the amount of decomposition.
  • Figure 6 shows the transition of the contents weight.
  • thermophilic microorganisms By using a combination of mesophilic and thermophilic microorganisms as the microorganisms involved in the decomposition and digestion of the organic waste of the present invention, it is possible to rely on microorganisms derived from conventional naturally generated or treated organic waste. Compared to the conventional method, a spontaneous heat generated by the activity of the mesophilic bacterium achieves a smoother temperature rise, and the thermophilic bacterium is decomposed in the high temperature range at the optimal temperature JP2004 / 000797 Digestion is continuous, and high decomposition treatment efficiency can be achieved.
  • the microbial roller is always constant, resulting in the propagation of various bacteria, a decrease in It can eliminate the cause of the decrease in processing efficiency and odor.
  • adding mesophilic bacteria does not require heating by an external device up to the high temperature range where the thermophilic bacteria begin to be active, and is an excellent method from the viewpoint of energy saving.

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Abstract

初期の処理段階でのスムーズな温度上昇に優れ、かつ、高温域で温度維持が良好で、安定した有機廃棄物処理が達成され水分蒸発が促進され、よって安定した有機廃棄物処理効果と処理量増加が達成できる有機廃棄物処理方法、有機廃棄物処理剤及びそれに用いる微生物を提供する。有機廃棄物中に、15～50℃で活性を持つ中温菌及び50～70℃で活性を持つ高温菌を用いることを特徴とする。中温菌としては、発熱作用を有し50℃以上の温度下で芽胞を形成するものが好ましく、バチルス・ズブチルス(Bacillus subtilis)が好適であり、その中でもC-3102(FERM　BP-1096)菌株がより好適である。高温菌としては、バチルス・パリダス(Bacillus pallidus)が好適であり、その中でもTK6004(FERM　BP-08597)菌株がより好適である。

Description

明 細 書 有機廃棄物処理方法、 有機廃棄物処理剤およびそれに用いる 微生物 技術分野
本発明は、 有用な微生物を用いた有機廃棄物処理方法、 有 機廃棄物処理剤及びそれに用いる有用微生物に関する も ので ある。 背景技術
近年、 都市部における家庭系、 事業系から排出 される生ゴ ミ 、 牛糞、 鶏糞をは じめ とする畜産分野における糞尿、 下水 処理由来有機廃棄物又は有機性産業廃棄物等著 し く 増大 し、 それら を処理する施設はパンク寸前の状況である。
かかる 状況において、 微生物に よ り それ ら の廃棄物を分 解 · 消化処理あるいはコ ンポス トイヒな どによ り 堆肥化する こ と が提案さ れている。 し力、 し、 これ らの分解消化にかかわる 微生物は自 然発生に頼っている場合が多 く 、 そのため処理に 必要な微生物の濃度に達するのに長時間を必要と している。
一方、 生ゴミ 処理機の よ う な連続で動いている系では、 頻 繁に繰 り 返される 品温の上下に伴い、 菌叢が安定せず、 安定 した効果が得られない一因 と なっている。 微生物発生を促 し 処理を効率化する手段 と して、 各種微生物含有処理剤等 も開 示されている。
例えば、 有機廃棄物の品温が常温から高温 5 0 〜 7 0 °C程 度に上昇するまでの過程に着 目 して、 こ の過程における温度 維持の 目 的から有機廃棄物の堆肥化処理剤 と してバチルス属 の芽胞子を配合 した処理剤を開示 している （例えば、 特許文 献 1 参照。）。
しか しなが ら、 高温域では、 これらの微生物は、 活動を停 止 してシス ト化するため、 処理中の品温の上下が激 し く 、 菌 フ ロ ー ラ の不安定化をもた らすこ と と な り 、 処理対象物の p H の低下、 雑菌の繁殖を招き、 処理効率の低下、 悪臭等を引 き 起こす原因 と な り 、 安定 した処理効果が得られない と い う 問 題がある。 更に、 高温時で水分が蒸発 しないため、 初期の含 水率を制御する必要が生 じ、 手間 と コ ス ト の面で問題がある， さ ら に、 バチルス （ Bacillus) 菌に属する微生物を用いて 速やかな温度上昇と 5 0 °C以上における高いプロ テアーゼ活 性を達成 し、 有機廃棄物の分解処理能力が向上 した方法が開 示されている （例えば、 特許文献 2参照。）。
しカゝ しなが ら、 処理に用いる菌体を予め 3 日 間培養する必 要があ り 、 実質的な改善には程遠いものであ る。 さ ら に、 実 際の処理には処理対象物 と 同量の菌体を使用する必要があ り 処理能力及びコ ス ト の点で問題がある。
〔特許文献 1 〕 特開平 9 一 1 2 3 8 7 号公報 （第 1 一 2 頁）
〔特許文献 2 〕 特開平 7 — 3 0 3 4 7 8 号公報 （第 1 一 2 頁）
本発明は、 上記従来の技術の欠点を克服 し よ う とする の も の であ り 、 初期の処理段階でのス ムーズな温度上昇に優れ、 かつ、 高温域で温度維持が良好で、 安定 した有機廃棄物処理 が達成され水分蒸発が促進され、 よ っ て安定 した有機廃棄物 処理効果と 処理量増加が達成でき る有機廃棄物処理方法、 有 機廃棄物処理剤及びそれに用い られる微生物を提供 しよ う と する ものである。 発明の開示 本発明者 ら は、 上記課題を解決すべく 、 鋭意研究を進めた 結果、 有機廃棄物にある種の微生物を組みあわせ存在させる こ と によ り 、 上記課題が解決される こ と を見出 した。
即ち、 本発明は以下の通 り である。
( 1 ) 有機廃棄物中に、 1 5 〜 5 0 °Cで活性を持つ中温菌及 ぴ 5 0 - 7 0 °Cで活性を持つ高温菌を存在させる こ と を特徴 とする有機廃棄物処理方法。
( 2 ) 前記有機廃棄物に前記中温菌及び高温菌を添加する こ と を特徴とする前記 （ 1 ) の有機廃棄物処理方法。
( 3 ) 前記中温菌及ぴ高温菌が存在する有機廃棄物に、 新た な有機廃棄物を添加する こ と を特徴 とする前記 （ 1 ) または
( 2 ) の有機廃棄物処理方法。
( 4 ) 前記中温菌または高温菌が有機物分解能を有する こ と を特徴とする前記 ( 1 ) 〜 （ 3 ) の いずれかの有機廃棄物処 理方法。
( 5 ) 前記中温菌が発熱作用を有する こ と を特徴と する前記
( 1 ) ~ ( 4 ) のいずれかの有機廃棄物処理方法。
( 6 ) 前記中温菌が 5 0 °C以上の温度下で芽胞を形成する こ と を特徴とする前記 （ 1 ) 〜 （ 5 ) の いずれかの有機廃棄物 処理方法。
( 7 ) 前記中温菌がバチルス （ Bacillus) 属である こ と を特 徴と する前記 （ 1 ) 〜 （ 6 ) の いずれかの有機廃棄物処理方 法。
( 8 ) 前 記 中 温菌 が バ チ ル ス ' ズ ブ チ ル ス ( Bacillus subtil is) である こ と を特徴と する前記 （ 7 ) の有機廃棄物 処理方法。
( 9 ) 前 記 中 温菌 が ノ チ ル ス · ズ ブ チ ル ス （ Bacillus subtilis) C 一 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) 菌株 である こ と を特徴とする前記 （ 8 ) の有機廃棄物処理方法。 ( 1 0 ) 前記高温菌がバチルス （Bacillus) 属である こ と を 特徴とする前記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) のいずれかの有機廃棄物処理 方法。
( 1 1 ) 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) である こ と を特徴とする前記 （ 1 0 ) の有機廃棄 物処理方法。
( 1 2 ) 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌 株である こ と を特徴とする前記 （ 1 1 ) の有機廃棄物処理方 法。
( 1 3 ) 前記廃棄物中の中温菌の菌体量が 1 . 0 x 1 0 3〜 1 O x l 0 8 C F U / g で あ る こ と を特徴 と す る 前記 （ 1 ) 〜
( 1 2 ) のいずれかの有機廃棄物処理方法。
( 1 4 ) 前記廃棄物中の高温菌の菌体量が 1 . 0 x l 0 3〜 l 0 x l 0 8 C F U / g であ る こ と を特徴 と す る前記 （ 1 ) 〜
( 1 3 ) のいずれかの有機廃棄物処理方法。
( 1 5 ) 前記有機廃棄物が、 生ごみ、 畜産廃棄物、 下水処理 由来廃棄物ま たは産業廃棄物であ る こ と を特徴 と する 前記
( 1 ) 〜 （ 1 4 ) のいずれかの有機廃棄物処理方法。
( 1 6 ) 1 5 〜 5 0 °Cで活性を持つ中温菌及ぴ 5 0 〜 7 0 °C で活性を持つ高温菌を含有する こ と を特徴と する有機廃棄物 処理剤。
( 1 7 ) 前記中温菌または高温菌が有機物分解能を有する こ と を特徴とする前記 （ 1 6 ) の有機廃棄物処理剤。
( 1 8 ) 前記中温菌が発熱作用 を有する こ と を特徴 と する前 記 （ 1 6 ) または （ 1 7 ) の有機廃棄物処理剤。
( 1 9 ) 前記中温菌が 5 0 °C以上の温度下で芽胞を形成する こ と を特徴 とする前記 （ 1 6 ) 〜 （ 1 8 ) のいずれかの有機 廃棄物処理剤。 ( 2 0 ) 前記中温菌がバチルス （Bacillus) 属であ る こ と を 特徴とする前記 （ 1 6 ) 〜 （ 1 9 ) の いずれかの有機廃棄物 処理剤。
( 2 1 ) 前記 中 温菌 が バ チ ル ス ' ズプチル ス （ Bacillus subtilis) である こ と を特徴と する前記 （ 2 0 ) の有機廃棄 物処理剤。
( 2 2 ) 前記 中 温菌 が ノ チ ル ス · ズプチル ス （ Bacillus subtilis) C - 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) 菌株 である こ と を特徴とする前記 （ 2 1 ) の有機廃棄物処理剤。
( 2 3 ) 前記高温菌がバチルス （ Bacillus) 属であ る こ と を 特徴とする前記 （ 1 6 ) または （ 1 7 ) の有機廃棄物処理剤 t
( 2 4 ) 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) であ る こ と を特徴と する前記 ( 2 3 ) の有機廃棄 物処理剤。
( 2 5 ) 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' ノヽ。 リ ダ ス （ Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌 株である こ と を特徴 とする前記 （ 2 4 ) の有機廃棄物処理剤 ,
( 2 6 ) 5 0 〜 7 0 °C で活性 を持つバ チルス · パ リ ダス (Bacillus pallidus)。
( 2 7 ) 有機物分解能を有する こ と を特徴 と す る 前記 ( 2 6 ) のノ チノレス · /ヽ0リ タ'、ス （Bacillus pallidus)。
( 2 8 ) バチノレス · パ リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌株。
本発明に用いる 中温菌及び高温菌おいて、 「活性を持つ」 と は、 当該菌が生存 し得る温度範囲の中で、 菌が生存のみな ら ず、 有機物を分解または資化 して、 該菌 自身が生育 し得る こ と を意味する。
本発明に係る微生物分解初期においては、 処理対象物の品 温を中温域に活性を有する 中温菌に よ り 自然発熱に よ って速 やかに高温に上昇させ、 高温菌の至適温度到達後は高温域に 活性を有する高温菌の 自 然発熱によ り 、 対象処理物の品温の 維持及び分解を効率化させる こ と ができ る。 これに よ り 、 安 定 した高温状態に よ り 、 更に、 対象処理物中に含まれる水分 の蒸散が加速して処理物減量化が可能と なる。
一方、 中温菌 と して高温域においては芽胞で存在 し休眠状 態 と なる も のを用いた際には、 新たな廃棄物の投入、 撹拌等 何らかの要因で対象処理物の品温が低下 した場合、 再び発芽 し活動開始に よ り 品温を上昇させる。 これに よ り 、 処理対象 物の品温を安定させ高温の維持を可能と している。
従来と 比較 して処理対象物の品温の高温維持が可能 と な り ， また、 各温度に応 じて最適な活性を有する菌株を組み合わせ る事によ り 、 消化分解が効率化し処理量が増加する。 図面の簡単な説明
第 1 図 は 、 実施 例 1 に お け る バ チ ル ス · ズ ブ チ ル ス ( Bacillus subtilis) C 一 3 1 0 2菌株を用いた試験機と対 照機と の温度変化を比較 したグラ フである。 第 2 図は、 実施 例 1 におけるバチルス · ズブチノレス （ Bacillus subtilis) C — 3 1 0 2 菌株を用いた試験機 と対照機 と の内容物重量変化 を比較 したグラ フである。 第 3 図は、 実施例 2 におけるバチ ルス ' パ リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 菌株を用 いた試験機と 対照機と の温度変化を比較 したグラ フである。 第 4 図は、 実施例 2 におけるバチルス ' ノ リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 菌株を用いた試験機 と 対照機 と の内 容物重量変化を比較 したグラ フである。 第 5 図は、 実施例 3 におけるノ チノレス · ズブチノレス ( Bacillus subtilis) C — 3 1 0 2 菌株とノ チノレス - ノ、。 リ タ、、ス ( Bacillus pallidus) T Κ
6 0 0 4菌株 と を用いた試験機と対照機と の温度変化を比較 したグラ フである。 第 6 図は、 実施例 3 におけるバチルス · ズブチノレス ( Bacillus subtilis) C 一 3 1 0 2 菌株と ノ チノレ ス - ノ リ ダス (Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4菌株と を用 いた試験機と 対照機と の内容物重量変化を比較 したグラ フで ある。 発明を実施するための最良の形態
本発明に用い られる 中温菌 と しては、 1 5 〜 5 0 °Cで活性 を持つも の であれば特に限定さ れないが、 低温から高温域へ の品温上昇させる発熱作用を有する も の が好ま し く 、 また、 5 0 °C以上の高温域におけて芽胞形成する も のである こ と が 好ま しい。
芽胞形成と は、 栄養不足、 乾燥または熱な ど増殖に不都合 な条件になる と 、 これ ら に抵抗力の強い胞子を形成 して 自 己 保存を行う性質である。
本発明に用い られる高温菌 と しては、 5 0 〜 7 0 °Cで活性 を持つも のであれば特に限定されない。
また、 これ らの中温菌及び高温菌の少な く と も 1 は有機物 分解能を有する こ とが好ま しい。
有機物分解能 と は、 糖質、 蛋 白質、 脂質等の有機性廃棄物 を分解消化する微生物の有する性質であ り 、 前記の発熱作用 と は こ の分解消化する過程で微生物或いは微生物か ら生成さ れる酵素に有機性廃棄物の分解に よ り 生ずる発熱する作用の こ とである。
また、 これ ら の中温菌及ぴ高温菌の生物学的分類の位置付 け と しては、 特に限定されないが、 バチルス （Bacilus) 属等 が挙げられる。
本発明での中温菌及び高温菌 と しては、 よ り 具体的には、 バチルス （Bacilus)属の細菌種と して、 ノ チノレス · ズブチルス ( B. subtilis)、 ノくチノレス · ア ンス ラ シス （B. anthracis)、 バ チノレス - ァ ゾ ト フ オ ー マ ン ッ ( Bacillus azotof orraans ) , ノ チル ス · ブ レ ビ ス （Bacillus brevis)、 バ チ ルス ' セ レ ウ ス
( B. cereus ) 、 ノ チ ノレ ス ' サ ー キ ュ ラ ン ツ （ Bacillus circulans ) ノ チ ノレ ス ■ コ ア ギ ュ ラ ン ツ （Bacillus coagulans) , ノ チノレス · レ ンタス (Bac i 11 us lentus) 、 ノ チノレ ス · リ ケ ン フ ォ ノレ ミ ス ( Bac i 1 lus 1 i cheraf orrai s )、 バチノレ ス ■ メ ガテ リ ゥ ム ( B. megaterium ) ヽ ノ チ ズレ ス - ナ ツ ト ウ
( B. natto ) ヽ バ チ ル ス · ス テ ア ロ ザ ー モ フ ィ ラ ス ( B. steanothermophi lus ) 、 / チ ノレ ス · ノ リ タ、、 ス ( Bacillus pallidus) 等が挙げ られる。 好ま し く は、 中温菌 と しては、 ノ チルス . ズブチルス ( Bacillus subtilis)、 高温菌 と して は、 バチルス · パ リ ダス ( Bacillus pallidus) である。
本発明の中温菌 と して好ま しい例 と してはバチルス · ズプ チノレス (Bacillus subtilis) C - 3 1 0 2菌株である。
公知菌であるノ チノレス · ズプチ リ ス (Bacillus subtilis) C 一 3 1 0 2 菌株は、 1 9 8 5 年 1 2 月 2 5 に、 日本国茨城 県つ く ば巿東 1 丁 目 1 番地 1 (寄託時 ； 日 本国茨城県筑波郡 谷田部町東 1 丁 目 1 番地 3 ) の独立行政法人産業技術総合研 究所特許生物寄託セ ン タ ー （寄託時 ； 通商産業省工業技術院微生 物工業技術研究所） に寄託番号 微ェ研寄第 8 5 8 4号と して原 寄託 し、 1 9 8 6 年 6 月 2 8 B に、 同機関にて寄託番号 F E R M B P - 1 0 9 6 (移管時 ； 微ェ研条寄第 1 0 9 6 号） と して国際寄託に移管 した。 なお、 バ チルス ' ズブチ リ ス C - 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) の菌学的性質は、 既に公開 されている特開昭 6 3 - 2 0 9 5 8 0 号公報及び特 開昭 6 2 - 2 3 2 3 4 3号公報に記載されている。
前記バチルス ' ズプチ リ ス C 一 3 1 0 2 ( F E R B P
- 1 0 9 6 ) を培養する には、 例えば培地と して、 微生物の 培養に通常使用 される、 炭素源、 窒素源、 無機物等を含む液 体培地又は固体培地等を用いる こ と ができ る。 該炭素源と し ては、 同化可能な炭素源であれば良 く 、 例えばグルコース 、 ス ク ロ ース 、 澱粉、 糖蜜等を、 ま た窒素源と しては、 例えば ペプ ト ン、 肉エキス 、 カゼイ ン酸加水分解物、 硫安等を挙げ る こ と ができ る。 更に必要に応 じて リ ン酸塩、 マグネシウム、 ナ ト リ ウム、 カ リ ウ ム、 カルシウ ム、 鉄又はマ ンガン等の塩 類、 ビタ ミ ン、 ア ミ ノ 酸、 消泡剤、 界面活性剤等を添加する こ と もでき る。 また培養条件は、 好気条件下行 う の が好ま し く 、 培地の初発 P Hは 5 〜 9 、 特に 6 〜 8 、 培養温度は 2 0 〜 5 0 °C、 特に 3 5 〜 4 0 °C、 培養時間は 1 2 時間〜 7 日 間 であるのが好適である。
本発明の高温菌の好ま しい例 と しては、 新規の菌株で、 バ チノレス · ノ リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4菌株で あ る 。 こ の / チ ノレ ス (Bacillus) パ リ タ、、 ス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 菌株は、 2 0 0 2 年 8 月 2 2 日 に、 日 本国茨城県つ く ば巿東 1 丁 目 1 番地 1 の独立行政法人産業 技術総合研究所特許生物寄託セ ン タ ーに寄託番号 F E R M P — 1 8 9 8 3 と して原寄託 し、 2 0 0 4年 1 月 2 0 に、 同機関にて寄託番号 F E R M B P — 0 8 5 9 7 と して国際 寄託に移管 した。
こ のバチルス · パ リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4菌株は、 腐葉土よ り 分離した。
こ の菌株の分離方法と菌学的性質を以下に記載する。
(高温菌バチルス · ノヽ。 リ ダス ( Bacillus pallidus) T K 6
0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌株の分離方法。）
①神奈川県相模原市内の篤農家で落ち葉よ り 作られる腐葉土 腐葉土を （殺菌） 生ゴ ミ に添加 し、 昇温 （ 5 0 °C以上） を確 認。 昇温時の高温菌を分離した。 具体的には、 昇温時の生ゴ ミ サンプルを水冷下で粉碎 し、 適量を生理食塩水に希釈 した。 水冷下で 2 0 分間撹拌を行い 微生物を液体中に懸濁させた後、 T S培地上で、 培養 した後、 特に優勢であった 4菌株を採取した。
②採取された 4菌株を単離 · 培養 し、 昇温能力について確認 を行なった。 4菌株をそれぞれ単菌で （殺菌） 生ゴ ミ に投入 し、 温度上昇を確認 した。 こ の時、 生ゴ ミ の昇温 （ 5 0 °C以 上） が確認されたのは、 2 菌株 T K 6 0 0 3 、 Τ Κ 6 0 0 4 であった。
③ 2 菌株 Τ Κ 6 0 0 4 、 Τ Κ 6 0 0 3 の生産適性の確認簡易 試験
芽胞化の条件 ： 7 0 °Cにおけ る乾燥条件下に曝 した後、 顕 鏡 して確認 した結果、 T K 6 0 0 4株については、 芽胞化の 傾向が見 られたが、 T K 6 0 0 3 株については、 傾向が見 ら れなかった。
上記の分離方法および生産適性試験によ り 、 本発明の高温 菌と して T K 6 0 0 4菌株を分離、 選択した。
なお、 上記 T K 6 0 0 4 菌株を分離 した際のス ク リ ーニ ン グ条件は、 常温から 5 0 °C以上への昇温おょぴ 5 0 °C以上で の活性の有無の確認と した。
しか しなが ら、 5 0 °C以上で強い活性を持つが、 5 0 °C以 下で全く 活性がないも のでも、 本発明の高温菌 と して適用可 能 め る 。
よ って、 本発明の高温菌と して適用可能な微生物を分離す る には、 上記の方法のみな らず、 他の手段に よ り 予め 5 0 °C 前後に昇温した （殺菌） 生ゴ ミ に添加 して、 よ り 高い温度域 への昇温おょぴ 5 0 °C以上での活性の有無を確認する方式で 分離する こ と もでき る。
<高 ^ ¾ ノ チノレス ' ノヽ0 リ タ、、ス (Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4菌株の菌学的性質〉
( a ) 形態学的性質
( 1 ) 細胞の形状 桿状
細胞の大き さ
0 . 7 0 . 8 5 2 0 μ m
( 2 ) 細胞の多形性
( 3 ) 運動性 +
( 4 ) 胞子形成 +
( b ) 培養的性質
T S ( Trypticase Soy Becton Dickinson, NJ U. S. A. ) 寒天培地 ：
円形、 周縁波状、 低く て平ら 無光沢、 ク リ ーム。
( c ) 生理学的性質
( I ) グラム染色性 不定
( 2 ) 硝酸塩の還元
( 3 ) M Rテス ト +
( 4 ) V P テス ト
( 5 ) イ ン ドールの生成
( 6 ) 硫化水素の生成
( 7 ) クェン酸の利用
( 8 ) ゥ レアーゼ
( 9 ) ォキシダーゼ +
( 1 0 ) カタ ラーゼ +
( I I ) 生育温度範囲 3 0 〜約 7 0 °C
( 2 ) 酸素 に 対す る 態 度 （ 好気性 、 縑気性 の 区別 な ど） ： 好気性
( 1 3 ) 酸生成
1 ) D —ァ ラ ビノ ース
2) L ー ァ ラ ビノ ース + 3) D — キシ ロ ース
4) L ー キシ ロ ース
5) D —グノレコー ス +
6) D —マ ン ノ ース +
7) D —フラ ク トース +
8) D —ガラ ク トース
9) マル ト ース +
10) シユーク ロ ース
11) ラ タ トース
12) ト レノヽ ロ ース +
13) D — ソル ビ ト一ノレ +
14) D —マ ンニ ト ール +
15) イ ノ シ ト ール
16) デンプン +
( 1 4 ) カ ゼイ ン分解 ： - ( 1 5 ) 塩化ナ ト リ ウム耐性 （ 1 0 % ) ： - ( d ) 化学分類学的性質
口近縁菌種と の D N A— D N A相同性
1 6 S r D N Aについて近縁菌種と の相同性を解析 した， 相同性解析を行 う 際の比較する近縁菌種の D N A情報は、 テ ー タ へ ー ス で め る i croSeq Bacterial Full Gene Library v . 0001 (Applied Biosystems, U. S. A. ) を使用 した。 バチノレス ' パ リ ダス T K 6 0 0 4 菌株と 近縁菌種上位 1 0株との相同性を以下に記す。
Bacillus pa 111 dus : 9 9 . 8 7 %
Bacillus srai th i ι 9 1 . 0 3 %
Bacillus thermoglucosidasius 9 0 . 3 8 %
Bacillus kaustophi lus : 9 0 . 2 5 %
- Bacillus thermoleovorans 9 0 . 2 5 % Bacillus thermocatenulatus : 8 9 . 9 3 %
Bacillus lentus : 8 9 . 9 2 %
Bacillus 1 i chen i f orrai s : 8 9 . 9 0 %
Bacillus stearothermophilus : 8 9 . 8 6 %
Bacillus coagulans : 8 9 . 4 1 %
前記ノ チノレス · /ヽ0 リ タ、、ス ( Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4菌株 （ F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) を培養する には、 例 えば培地と し て 、 バチルス · ズプチ リ ス C — 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) の培養に用いる もの と 同様のものを 用いる こ と ができ る。 また培養条件は、 好気条件下行 う のが 好ま し く 、 培地の初発 p Hは 5 〜 9 、 特に 6 ~ 8 、 培養温度 は 3 0 〜 6 0 °C、 特に 5 0 〜 6 0 °C、 培養時間は 1 2 時間〜 7 日間であるのが好適である。
本発明に係る有機廃棄物の処理方法におけ る 、 有機廃棄物 中の中温菌の菌体量と しては、 特に限定されないが、 1 . O x 1 03~ 1 . O x l O SC F U / g の範囲である こ と が好ま し く . 更に好ま しく は 1 . O x l 0 5〜 l . O x l 08C F U / g の範囲 である。
また、 有機廃棄物中の高温菌の菌体量と しては、 特に限定 されないが、 1 . 0 x l 03〜 i . O x l 08C F U Z g の範囲で ある こ と が好ま し く 、 更に好ま し く は 1 . 0 X 1 0 3〜 1 . 0 X 1 06 C F U ./ g の範囲である。
上記の中温菌および高温菌を本発明に係る有機廃棄物の処 理方法に適用する際の、 該菌体および有機廃棄物の添加投入 方法は特に限定されず、 有機廃棄物に中温菌および高温菌の 菌体を一括 して添加投入 しても よ く 、 中温菌お よび高温菌を 複数段階に分割 して添加投入 して も よ く 、 中温菌お よび高温 菌をそれぞれ別々 に添加投入 して も よい。 なお本発明の方法 の作業効率上の利点か ら有機廃棄物に中温菌および高温菌の 菌体を一括して添加投入する方法が好ま しい。
本発明の有機廃棄物の処理方法において、 有機廃棄物の添 加投入方法 と しては、 あ らか じめ処理用 コ ンテナ等に一括し て添加投入 しておいて も よ く 、 複数段階に分割 して、 先に投 入 した有機廃棄物がある程度分解、 減容化された段階で、 次 の有機廃棄物を添加投入する よ う に しても よい。
また、 本発明の有機廃棄物の処理方法において、 添加投入 に用いる 中温菌お よび高温菌の形態は、 特に限定されないが 液体培地で培養 した生菌の培養液をそのまま用いて も よ く 、 また、 液体培地で培養 した生菌の培養液を遠心分離等で集菌 した濃縮生菌体でも よ く 、 また、 凍結乾燥菌体であっ て も良 い。 また、 中温菌および高温菌が芽胞形成する ものであれば その芽胞を使用 しても良い。
なお、 本発明の有機廃棄物の処理方法において、 有機廃棄 物 と は、 特に限定されないが、 生ごみ、 畜産廃棄物、 下水処 理由来廃棄物または産業廃棄物があげられる。
生ごみは、 家庭系、 事業系か ら排出 される有機性の微生物 によ り 分解可能な廃棄物である。
畜産廃棄物 と は、 畜産業及び畜産物の加工によ り 排出 され る牛糞、 鶏糞な どの家畜及び家禽の排泄物 ■ し尿等有機性の 廃棄物を意味する。
下水処理由来廃棄物 と は、 活性汚泥処理等に よ って副生排 出される余剰汚泥等を意味する。
産業廃棄物 と は、 上記の事業系の生ごみ、 畜産廃棄物、 下 水処理由来廃棄物等を含むものである。
上記の中温菌および高温菌を本発明に係る有機廃棄物処理 剤に適用する 際の形態と しては、 上述の処理方法における添 加投入に用いる 中温菌および高温菌の添加投入形態 と 同様、 特に限定さ れないが、 液体培地で培養 した生菌の培養液であ つ て も よ く 、 ま た、 液体培地で培養 した生菌の培養液を遠心 分離等で集菌 した濃縮生菌体、 凍結乾燥菌体、 また、 中温菌 お よび高温菌が芽胞形成する ものであれば、 その芽胞であつ ても良い。
以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する が、 本棻 明はこれらに限定される ものではない。
〔 実施例 1 〕 （ 中 温菌バ チ ル ス · ズ ブ チ ル ス （ Bacillus subtilis) C- 3102 による発熱作用）
家庭用 ゴ ミ 処理機 （ SANYO ： SNS-M15) を 2 台用いて試験を 行った。 同処理機は、 1 日 7 0 0 g (メ ーカー推奨量） の生 ゴ ミ 処理能力を持っている。 これにメ ーカー指定のホールチ ッ プ （SNM - HK13) を 4 . 5 kg (メ ーカー推奨量） 投入 し、 実 験を開始 した。 また該ゴ ミ 処理機の攪拌棒に、 温度計 （温度 と り J r ： T & D社） をセ ッ ト し、 5 分毎に内部温度の測定 記録を行った。
実験には、 カ ル ピス株式会社相模工場内食堂よ り 排出 され る食品残渣を用いた。 生ゴ ミ は全量を攪拌 ' 混和 し、 均一な 状態に した後で、 実験に用いた。
ゴミ 処理機一台を試験機と し、 実験開始の生ゴミ 投入時に バチノレス · ズブチルス ( Bacillus subtilis) C一 3102 の菌末 3 0 g ( 1 x 1 0 ioCf uZ g ) を添加 した。 別の一台は対照機と し メ ーカー の指示に従い、 運用を行った。 試験機、 対照機共に 毎日 1 4 時に、 メ ーカー推奨量の約 2倍にあたる 1 . 5 kg の 生ゴミ を投入 した。 生ゴ ミ の投入時に、 機械の全重量を計測 し、 前日 と の差分よ り 一日 の消化量を測定した。
なお、 菌末 と は、 生菌を培養後、 熱乾燥を行い、 菌の芽胞 化を誘導 し、 水分を完全に飛ば した上で、 粉砕を行い粉末化 したものである。
以下結果を示す。 第 1 図 に示す よ う に、 ノ チル ス ' ズブチル ス （ Bacillus subtilis) C-3102 を投入した試験機の内部温度は、 2 目 には 5 0 °Cに達 し、 対照機と 比較 して早く 上昇 した。 中温菌であ る Bacillus subtilis C-3102 は 5 0 °C以上の高温での生育力 S 出来ないため、 生育限界温度に達した後、 急激に温度が低下 した。 対照機の温度上昇は、 在来の菌に よ る もの と 思われる， 試験機よ り 一日遅れて 5 0 °Cに到達した。
生 ゴ ミ 処理機の内容物重量の推移を第 2 図に示す。 縦軸は 内容物重量 （ g )、 横軸は試験開始か らの経過 日数を示す。 メ 一力一推奨量の 2倍の生ゴミ を投 じた結果、 対照機、 試験機 と も に、 消化 しきれない生ゴ ミ が内部に蓄積を続け、 内部重 量は増加の一途をた どった。 実験開始直後の 2 B 間は、 試験 機は対照機と 比較 して早く 温度が上昇 したため、 生ゴ ミ の分 解が進み、 対照区と 比較 して、 内部重量の増加が若干緩やか と なる傾向が観察された。
〔 実 施 例 2 〕 （ 高 温 菌 バ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) TK6004 による分解作用）
高温菌ノ チノレス · /、。リ タ、、ス (Bacillus pallidus) TK6004 の 働き を明 ら かにするため、 実施例 1 同様、 家庭用 ゴミ 処理機
( SANYO ： SNS-M15) を用いて試験を行なっ た。 実験には、 実 施例 1 同様、 試験機および対照機に毎 日 1 4 時に 1 . 5 kg の 生ゴミ を投入 した。 試験機には、 高温菌バチルス · パ リ ダス
( Bacillus pallidus) TK6004 の菌末 3 0 g ( 1 x 1 0 6cfu/ g ) を、 試験開始の生ゴミ投入時に同時に添加 した。 また実 施例 1 と 同様の手段に よ り 、 温度及び処理量の測定を行ない 対照機と の比較を行なった。
以下結果を示す。
第 3 図 に示す よ う に、 試験機の内部温度は、 4 日 目 に 6
5 °Cに達し、 以降安定して高温を維持 した。 ただ し、 初期温 度上昇を在来の菌に頼る ため、 初期の温度上昇は鈍い結果と なった。 それに対 し、 対照機の内部温度は安定 しなかった。 高温菌ノ チノレス - ノヽ。リ タ、、ス (Bacillus pallidus) TK6004 カ 、 内部温度の高温化及びその維持に有効である こ とが解る。
第 4 図に生ゴミ 処理機の内容物重量の推移を示す。 処理機 は、 内部温度が 6 5 °Cに達した 4 日 目 以降、 メ ーカー推奨量 の 2倍近い 1 4 0 0 g の生ゴ ミ を処理し続けた。 それに対 し， 対照機は、 処理 しきれなかった生ゴミ が内部に蓄積され、 内 容物重量が増加する傾向を示 した。 高温菌バ チルス · パ リ ダ ス (Bacillus pallidus) TK6004 の投入によ り 、 メ ーカー推奨 量の 2倍近い量の生ゴミ の処理が可能と なった。
〔 実施例 3 〕 ( 中 温菌 バ チ ル ス · ズ ブ チ ル ス ( Bacillus subtilis ) C-3102 と 高温菌ノ チ ノレ ス · ノヽ0 リ ダス ( Bacillus pallidus) TK600 と の組み合わせ）
中、温菌 Bacillus subtilis C-3102 を禾 lj用する こ と によ り 、 機械的な手段によ らず、 初期の昇温が確保される。 しか しな が ら、 高温が持続しないため、 安定 した処理の効率化を図れ な ヽ。 高温菌 Bacillus pallidus TK6004 の供給【こ よ り 、 機械 内部を高温で維持 し、 処理を高率化させる こ と が可能である， し力 し、 高温菌 Bacillus pallidus TK6004 力 S活動可能な温度 帯への昇温を、 機械も し く は在来の菌に よ る活動に頼 ら ざる を得ない。 機械によ る昇温は確実である が、 経済的な負担が 大きい。 在来の菌に よ る活動は時間がかかる上、 不確実であ る 。 よ っ て 、 中温菌 に よ っ て 、 品 温を 上昇 さ せ、 高温菌 Bacillus pallidus によって、 その高温を維持する こ と が可能 であれば、 これらの欠点を回避し得る安価な手段と な り 得る 2 台の ゴミ 処理機 （ SANYO ： SNS- M15) を用い、 比較の実験 を行った。 一台は対照機と した。 も う 一台を試験機と し、 実 験開始時に、 中温菌 Bacillus subtilis C-3102 の菌末 3 0 g ( 1 x 1 0 8cfu/ g ) を投入 した。 ま た、 高温菌 Bacillus pallidus TK6004 の菌末 4 0 g ( 1 x 1 0 8cfu/ g ) を、 生ゴ ミ 投入毎に投入 した。 実験には、 カ ル ピス株式会社相模工場 内食堂よ り 排出 される食品残渣を用い、 毎 日 1 4 時に、 メ ー カー推奨量の 2倍の 1 . 5 kg の生ゴミ を投入した。 試験期間 中、 温度、 重量を測定し分解量の 目安と した。
第 5 図 に示す よ う に試験機 におい て 、 中 温菌 Bacillus subtilis C - 3102 に よ る 温度 上昇 の 後 、 高 温菌 Bacillus pallidus TK6004 力 S 6 0 °C以上まで内部温度を上昇させるの が 観察された。 それに対 し対照機では、 在来の菌の活動に よ り . 内部温度が緩やかに増加 したが、 5 3 °C以上には上昇 しなか つた o
内容物重量の推移を第 6 図に示す。
試験機では、 速やかに温度が上昇、 維持さ れたため、 生ゴ ミ' の処理量はメ ーカー推奨量の 2倍近い 1 5 0 0 g / 日 を維 持 し、 内容物重量は増加 しなかっ た。 対照機では、 1 5 0 0 g の生ゴミ を消化 しきれず、 内容物重量が次第に増加 してい つ た。 こ の よ う ίこ、 中温菌 Bacillus subtilis C一 3102 【こ よ つ て、 処理機内部の温度を上昇させ、 高温菌 Bacillus pallidus TK6004 によって、 さ ら に温度を上昇 . 維持させる こ と によつ て、 市販の生ゴ ミ 処理機の処理を効率化させる こ と が可能で める。 産業上の利用可能性
本発明の有機性廃棄物の分解消化に係わる微生物 と して中 温菌お よび高温菌の組み合せを使用する こ と に よ り 、 従来の 自 然発生又は処理済み有機廃棄物由来の微生物に頼っている 方法に比べて、 中温菌の活動に よ る 自然発熱よ り ス ムーズな 温度上昇達成 し、 さ ら に高温菌の至適温度で高温域での分解 JP2004/000797 消化が連続的 と な り 、 高い分解処理効率を達成する こ と がで き る。
さ ら に、 中温菌及び高温菌の組みあわせた処理微生物を使 用する こ と に よ り 、 微生物フ ロ ーラ はいつも一定 し、 結果、 雑菌の繁殖、 処理対象物の ； Hの低下、 処理効率の低下、 悪 臭等を引き起こす原因を解消する こ とができ る。
更に、 中温菌を加える こ と に よ り 高温菌が活動を開始する 高温域まで外部装置によ る加熱を必要 とせず省エネルギーの 観点から優れた方法と いえる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 有機廃棄物中に、 1 5 〜 5 ◦ °Cで活性を持つ中温菌及ぴ 5 0 〜 7 0 °Cで活性を持つ高温菌を存在させる こ と を特徴と する有機廃棄物処理方法。
2 . 前記有機廃棄物に前記中温菌及ぴ高温菌を添加する こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の有機廃棄物処理方法
3 . 前記中温菌及ぴ高温菌が存在する有機廃棄物に、 新たな 有機廃棄物を添加する こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項ま たは第 2項に記載の有機廃棄物処理方法。
4 . 前記中温菌または高温菌が有機物分解能を有する こ と を 特徴とする請求の範囲第 1 項〜第 3 項のいずれかに記載の有 機廃棄物処理方法。
5 . 前記中温菌が発熱作用を有する こ と を特徴と する請求の 範囲第 1 項〜第 4 項のいずれかに記載の有機廃棄物処理方法 <
6 . 前記中温菌が 5 0 °C以上の温度下で芽胞を形成する こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項〜第 5 項のいずれかに記載の 有機廃棄物処理方法。
7 . 前記中温菌がバチルス （Bacillus) 属である こ と を特徴 とする請求の範囲第 1 項〜第 6 項のいずれかに記載の有機廃 棄物処理方法。
8 . 前 記 中 温 菌 が バ チ ル ス ' ズ ブ チ ル ス （ Bacillus subtil is) である こ と を特徴と する請求の範囲第 7 項に記載 の有機廃棄物処理方法。
9 · 前 記 中 温 菌 が バ チ ノレ ス · ズ プ チ ル ス ( Bacillus subtilis) C - 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) 菌株 である こ と を特徴とする請求の範囲第 8 項に記載の有機廃棄 物処理方法。
1 0 . 前記高温菌がバチルス （ Bacillus) 属である こ と を特 徴 とする請求の範囲第 1 項〜第 4項のいずれかに記載の有機 廃棄物処理方法。
1 1 . 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' ノヽ。 リ ダ ス （ Bacillus pallidus) である こ と を特徴 とする請求の範囲第 1 0 項に記 載の有機廃棄物処理方法。
1 2 . 前 記 高 温 菌 が ノ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌 株である こ と を特徴とする請求の範囲第 1 1 項に記載の有機 廃棄物処理方法。
1 3 . 前記廃棄物中の中温菌の菌体量が 1 . O x l 0 3〜 ； L . O x l 0 8C F U / g であ る こ と を特徴と する請求の範囲第 1 項〜第 1 2項のいずれかに記載の有機廃棄物処理方法。
1 4 . 前記廃棄物中の高温菌の菌体量が 1 . O x l 0 3〜 l . O x l 0 8C F U / g であ る こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項〜第 1 3項のいずれかに記載の有機廃棄物処理方法。
1 5 . 前記有機廃棄物が、 生ごみ、 畜産廃棄物、 下水処理由 来廃棄物または産業廃棄物である こ と を特徴 とする請求の範 囲第 1 項〜第 1 4 項のいずれかに記載の有機廃棄物処理方法,
1 6 . 1 5 ~ 5 0 °Cで活性を持つ中温菌及ぴ 5 0 〜 7 0 °Cで 活性を持つ高温菌を含有する こ と を特徴とする有機廃棄物処 理剤。
1 7 . 前記中温菌または高温菌が有機物分解能を有する こ と を特徴とする請求の範囲第 1 6 項に記載の有機廃棄物処理剤 (
1 8 . 前記中温菌が発熱作用 を有する こ と を特徴 とする請求 の範囲第 1 6項または第 1 7項に記載の有機廃棄物処理剤。
1 9 . 前記中温菌が 5 0 °C以上の温度下で芽胞を形成する こ と を特徴とする請求の範囲第 1 6 項〜第 1 8 項のいずれかに 記載の有機廃棄物処理剤。
2 0 . 前記中温菌がバチルス （Bacillus) 属であ る こ と を特 徴 とする請求の範囲第 1 6 項〜第 1 9 項のいずれかに記載の 有機廃棄物処理剤。
2 1 . 前記 中 温菌 が バ チ ル ス ■ ズ ブ チ ル ス （ Bacillus subtilis) である こ と を特徴と する請求の範囲第 2 0 項に記 載の有機廃棄物処理剤。
2 2 . 前記 中 温菌 が ノ チ ノレ ス ' ズ ブ チ ノレ ス （ Bacillus subtilis) C - 3 1 0 2 ( F E R M B P — 1 0 9 6 ) 菌株 である こ と を特徴と する請求の範囲第 2 1 項に記載の有機廃 棄物処理剤。
2 3 . 前記高温菌がバ チル ス （ Bacillus) 属である こ と を特 徴 とする請求の範囲第 1 6 項または第 1 7項に記載の有機廃 棄物処理剤。
2 4 . 前 記 高 温 菌 が バ チ ル ス ' パ リ ダ ス （ Bacillus pallidus) であ る こ と を特徴と する請求の範囲第 2 3 項に記 載の有機廃棄物処理剤。
2 5 . 前 記 高 温 菌 が バ チ ノレ ス · ノヽ。 リ ダ ス （ Bacillus pallidus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌 株である こ と を特徴と する請求の範囲第 2 4 項に記載の有機 廃棄物処理剤。
2 6 . 5 0 〜 7 0 °C で活性 を 持 つ バ チ ル ス · パ リ ダ ス 、Bacillus pal丄 ICIUS) ^
2 7 . 有機物分解能を有する こ と を特徴 とする請求の範囲第 2 6項に記載のバチノレス · パリ ダス (Bacillus pallidus) 0 2 8 . バ チノレス · パ リ ダス ( Bacillus pal 1 idus) T K 6 0 0 4 ( F E R M B P — 0 8 5 9 7 ) 菌株。
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